張 濤，當(dāng) 翔，蘇 聰
（甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司 煉鐵廠，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）
摘 要：酒鋼265m2燒結(jié)機(jī)管帶機(jī)系統(tǒng)是2019年伴隨酒鋼7＃高爐大修新建的配套項(xiàng)目，主要解決高爐上料系統(tǒng)各種原燃料篩下物料輸送至265m2燒結(jié)機(jī)原料系統(tǒng)的問(wèn)題。 自 2020年7月份投用以來(lái)，管帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在諸多問(wèn)題。 經(jīng)過(guò)對(duì)管帶機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的摸索改進(jìn)，管帶機(jī)運(yùn)行可靠性大幅度提高，較好滿足了生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)；管帶機(jī)；電液動(dòng)插板；除塵系統(tǒng)；控制系統(tǒng)
1 引言
2020年 7月265m2燒結(jié)機(jī)管帶機(jī)系統(tǒng)建成完成，主要用于酒鋼 ７＃高爐高堿度返礦、酸性返礦、高爐篩下焦粉等細(xì)粒級(jí)物料運(yùn)輸。 作為酒鋼煉鐵廠第一套管帶機(jī)系統(tǒng)，在投用初期各類問(wèn)題頻發(fā)，如管帶機(jī)堵料、脹管等生產(chǎn)、設(shè)備問(wèn)題，嚴(yán)重影響正常物料輸送。 后經(jīng)一系列設(shè)備、控制系統(tǒng)改造，影響系統(tǒng)順行的問(wèn)題逐一得到解決，管帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性得到大幅提升。
2 管帶機(jī)的工作原理
大多數(shù)管帶機(jī)的頭部、尾部、受料點(diǎn)、卸料點(diǎn)、拉緊裝置等部分在結(jié)構(gòu)上與普通帶式輸送機(jī)基本相同。 輸送帶在尾部受料后，在過(guò)渡段逐漸把其卷成圓管狀進(jìn)行物料密閉輸送，到頭部過(guò)渡段再逐漸展開(kāi)成槽形，直到頭部后皮帶逐步由圓筒平鋪開(kāi)將物料輸送到指定位［1］。
管帶機(jī)主要部件有：滾筒、分料斗、過(guò)渡托輥組（撥輥、壓輥）、自動(dòng)調(diào)心托輥組、摩擦輪調(diào)心托輥組等。
3 存在問(wèn)題
265m2燒結(jié)機(jī)管帶機(jī)系統(tǒng)于2020年6月底試車，7 月初投入運(yùn)行后出現(xiàn)了一系列問(wèn)題。
3.1 管帶機(jī)尾部漏斗上方電液動(dòng)插板頻繁故障
正常生產(chǎn)過(guò)程中，隨著管帶機(jī)系統(tǒng)輸送物料種類改變，需要調(diào)整尾部漏斗上方安裝的兩臺(tái)電液動(dòng)插板。 中控室遠(yuǎn)程操控時(shí)，頻繁出現(xiàn)插板故障，故障信號(hào)顯示插板無(wú)法正常開(kāi)關(guān)到位，導(dǎo)致管帶機(jī)系統(tǒng)頻繁發(fā)生啟動(dòng)故障，物料無(wú)法正常輸送，嚴(yán)重影響生產(chǎn)組織。
3.2 頻發(fā)人為操作失誤，導(dǎo)致系統(tǒng)漏斗堵料故障
⑴由于管帶機(jī)系統(tǒng)日常需輸送三種物料，原有控制程序需要操作工每輸送一種物料都需要通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)整電液動(dòng)插板。 頻繁的人為操作極易發(fā)生誤操作［2］ ，導(dǎo)致發(fā)生兩種物料混料的事故，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。 因此計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制升級(jí)迫在眉睫。
⑵由于偶爾有大塊物料及雜物進(jìn)入系統(tǒng)或料流過(guò)大，導(dǎo)致管帶機(jī)脹管故障。 管帶機(jī)系統(tǒng)與前道系統(tǒng)（７＃高爐）分屬兩個(gè)工序、兩套系統(tǒng)，溝通聯(lián)系及放料控制要求都存在不同。 當(dāng)前道工序來(lái)料流過(guò)大時(shí)，易發(fā)生管帶機(jī)脹管故障。
3.3 管帶機(jī)頭尾部除塵管道設(shè)置不合理，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)粉塵嚴(yán)重超標(biāo)
由于管帶機(jī)系統(tǒng)是在原有高爐返礦上料系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)改造而成，受現(xiàn)場(chǎng)原有設(shè)備設(shè)施的影響，改造后的設(shè)備系統(tǒng)不盡合理，尤其管帶機(jī)頭部下料漏斗和尾部受料漏斗落差分別在 4m 和3m。 由于卸料點(diǎn)落差過(guò)高，導(dǎo)致物料運(yùn)輸過(guò)程中落料點(diǎn)揚(yáng)塵嚴(yán)重，除塵系統(tǒng)無(wú)法有效發(fā)揮作用。
3.4 冬季生產(chǎn)中管帶機(jī)安全運(yùn)行無(wú)法保證
冬季生產(chǎn)中，由于現(xiàn)場(chǎng)氣溫過(guò)低（最冷的4 個(gè)月時(shí)間氣溫基本在－20 ～ －10 ℃ ），而且管帶機(jī)除頭部和尾部外，其它部分均為露天設(shè)計(jì)，該條件下，運(yùn)輸膠帶在過(guò)低的環(huán)境溫度下發(fā)硬，一方面管帶機(jī)頭尾部的過(guò)渡卷筒及打開(kāi)部分受力大幅增加，存在嚴(yán)重的安全運(yùn)行隱患；另一方面由于運(yùn)行負(fù)荷增大導(dǎo)致管帶機(jī)傳動(dòng)電機(jī)變頻器負(fù)荷大幅增加，影響變頻器安全運(yùn)行。
4 改造方案
4.1 管帶機(jī)頭尾卸料漏斗上的四個(gè)電液動(dòng)插板隱患檢查整改
⑴經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電液動(dòng)插板運(yùn)行故障的反復(fù)檢查，確定導(dǎo)致故障發(fā)生的一個(gè)重要原因是插板運(yùn)行過(guò)程中存在卡阻問(wèn)題，其根本原因是插板兩側(cè)的邊緣不夠平整導(dǎo)致運(yùn)行過(guò)程阻力大。 隨即利用定修對(duì)四個(gè)插板兩側(cè)邊緣進(jìn)行重新打磨，確保插板與卡槽接觸面平滑，減少運(yùn)行阻力［3］。
⑵增加清灰裝置，確保插板限位開(kāi)關(guān)可靠運(yùn)行。由于四個(gè)插板設(shè)置受兩個(gè)漏斗影響，其中的兩個(gè)水平插板極易積攢粉塵導(dǎo)致插板限位開(kāi)關(guān)失靈。 為解決此項(xiàng)問(wèn)題，一方面在容易積灰的開(kāi)關(guān)上加裝防護(hù)罩，另一方面增加一路壓縮空氣吹掃裝置，定期吹掃插板和限位開(kāi)關(guān)上的粉塵、積料，確保限位開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行。
⑶管帶機(jī)機(jī)尾漏斗加裝篦子，調(diào)整限流裝置。為防止大塊物料進(jìn)入管帶機(jī)系統(tǒng)，在管帶機(jī)機(jī)尾受 料漏斗內(nèi)增加孔徑為20mm×20mm 的篦子及清料口，杜絕超大塊物料進(jìn)入管帶機(jī)系統(tǒng)；調(diào)整管帶機(jī)機(jī)尾限流裝置，物料超過(guò)上限時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，杜絕大料流導(dǎo)致的脹管事故。
4.2 對(duì)管帶機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。
⑴系統(tǒng)增加緊急情況下的手動(dòng)和自動(dòng)切換程序。 正常生產(chǎn)遇到突發(fā)故障時(shí)，通過(guò)中控電腦將系統(tǒng)迅速切換為手動(dòng)控制。 在短時(shí)間內(nèi)先保證系統(tǒng)正常生產(chǎn)，等到配料礦倉(cāng)料位正常后，再停機(jī)進(jìn)行故障檢查處理，從而降低設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)的影響，確保后續(xù)工序生產(chǎn)順行。
⑵增加四個(gè)電液動(dòng)插板的連鎖保護(hù)程序。 針對(duì)管帶機(jī)輸送的三種物料對(duì)應(yīng)的電液動(dòng)插板開(kāi)關(guān)要求，在控制系統(tǒng)中設(shè)定相應(yīng)程序，控制不同種類物料對(duì)應(yīng)相關(guān)插板的位置。 同時(shí)增設(shè)系統(tǒng)保護(hù)程序，即如果出現(xiàn)操作人員誤操作電液動(dòng)插板，不能滿足正常電液動(dòng)插板位置要求，整個(gè)管帶機(jī)系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，從而有效避免了由于人為因素導(dǎo)致的系統(tǒng)混料、堵料問(wèn)題。
4.3 管帶機(jī)落料漏斗及除塵系統(tǒng)改造
⑴對(duì)管帶機(jī)落料漏斗角度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對(duì)積塵罩進(jìn)行改造。 針對(duì)管帶機(jī)頭尾部漏斗落差過(guò)高， 導(dǎo)致落料點(diǎn)揚(yáng)塵嚴(yán)重的問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)測(cè)量，確定落料漏斗改造方案。 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)兩處漏斗進(jìn)行改造，即降低漏斗水平夾角（圖1，水平75°夾角降低至50°夾角），減緩物料下落速度和沖擊力，降低現(xiàn)場(chǎng)崗位揚(yáng)塵。
⑵增大除塵罩集塵空間，提高除塵效率。 針對(duì)除塵罩集塵效果差的問(wèn)題，沿管帶機(jī)運(yùn)行方向?qū)⒙?料點(diǎn)的除塵罩延長(zhǎng)1.5m（圖1），從而有效解決現(xiàn)場(chǎng)除塵差的問(wèn)題。
4.4 針對(duì)冬季生產(chǎn)的特點(diǎn)對(duì)管帶機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化
⑴增加管帶機(jī)頭尾撥輥數(shù)量，確保卷筒順利卷起和打開(kāi)。 針對(duì)入冬后管帶機(jī)皮帶低溫下變硬、卷起和打開(kāi)量不夠，原有的第一組撥輥受力增大，影響管帶機(jī)安全運(yùn)行問(wèn)題，在管帶機(jī)頭部和尾部皮帶的 上下層各增加四組、共計(jì)8個(gè)撥輥。 由此可以增加 管帶機(jī)運(yùn)輸帶卷筒時(shí)和打開(kāi)時(shí)的力度，確保卷筒過(guò) 渡段的安全運(yùn)行，徹底杜絕冬季管帶機(jī)皮帶卡阻和打折事故。
⑵減少長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，保護(hù)傳動(dòng)變頻器。 由于入冬后管帶機(jī)運(yùn)輸帶低溫變硬， 運(yùn)行負(fù)荷大幅增加［3］，尤其系統(tǒng)啟動(dòng)瞬間變頻器電流大幅度升高，嚴(yán)重影響變頻器正常運(yùn)行。 為此，專門制定了管帶機(jī)冬季運(yùn)行管理要求，明確管帶機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)必須每隔2h運(yùn)轉(zhuǎn)15min，氣溫低于－15 ℃ 管帶機(jī)不允許停機(jī)。 通過(guò)此項(xiàng)要求，冬季生產(chǎn)管帶機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中存在的隱患得到有效消除，也確保了傳動(dòng)系統(tǒng)變頻器的安全運(yùn)行。
5 改造前后效果對(duì)比分析
5.1 改造前后管帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行故障率大幅度降低
管帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行情況對(duì)比統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
5.2 改造前后管帶機(jī)落料點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境明顯改觀
6 結(jié)語(yǔ)
酒鋼 4＃燒結(jié)機(jī)管帶機(jī)系統(tǒng)通過(guò)管理制度優(yōu)化，系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施改造、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)升級(jí)等有效措施，管帶機(jī)系統(tǒng)設(shè)備故障率大幅度降低，運(yùn)行可靠性明顯提高，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境明顯改善，取得了預(yù)期效果。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 趙仁奎，胡艷陽(yáng)．管狀帶式輸送機(jī)運(yùn)行使用實(shí)踐［J］．燃料與化工，2020，51（03）：24?25＋31．
［2］ 李 麗．管狀帶式輸送機(jī)在鋼鐵行業(yè)物料輸送中的應(yīng)用［J］．天津冶金，2018（Ｓ1）：76?79．
［3］ 江龍宏，劉 利，谷 華，等． 燒結(jié)廠提高管帶機(jī)可靠性及輸送能力的研究與應(yīng)用［C］ ／ ／2008 年全國(guó)煉鐵生產(chǎn)技 術(shù)會(huì)議暨煉鐵年會(huì)文集（上冊(cè)）．2008：522-525．